合明科技解读：印制板及组件清洗指南(IPC-CH-65B )
摘 要：随着人们对电子产品的可靠性、功能性、安全性等提出更高的要求，印制作板及组件的清洗显得尤为重要。IPC-CH-65B作为全球电子印制板及组件清洗的唯一指南，本文针对指南中的标准和术语、清洗设计、清洗材料兼容性指示、印制线路板上的污染物及清洗考虑要点进行了解读，希望以此能较快的了解该清洗指南并加以实际运用。
关键词：IPC-CH-65B CN、清洗、兼容性、残留物
IPC—国际电子工业联接协会是一家全球性非盈利电子行业协会，它们开发了电子行业的许多手册和指南，如印制板及组件清洗指南就是由IPC清洗与涂覆委员会（5-30）和清洗与替代分委员会（5-31）共同开发，应用于指导全球电子印制板及组件的清洗技术、清洗工艺设计、残留物危害性分析及清洗术语的定义等，为电子行业的清洗提供依据。因为全球电子印制板及组件的清洗并没有相应的标准和规范条款，所以在电子清洗领域基本是采用IPC-CH-65B这一指南。
1.IPC中标准、术语与定义
IPC-CH-65B作为电子行业清洗指南，它表述力求准确、专业、规范，因此引用许多的行业标准及联邦法规 、测试方法和工具。限于篇幅本文仅列举关注度较高的标准、手册等。
表1：IPC标准
IPC-B-24、25
表面绝缘阻抗测试板、多用途单面和双面机测试板
IPC-B-36、52
清洗选择测试板、标准测试板
IPC-A-600、610
印制板的可接受性、电子组件的可接受性
IPC-T-50
电子电路互连与封装术语及定义
IPC-TM-650
试验方法手册
IPC-TR-580
清洗及清洁度试验计划
IPC-TP-383
表面有机污染的类型、特征、去除、对绝缘电阻和敷形涂覆附着力的影响
IPC-PE-740
印制板制造及组装故障排除指南
表2：工业联合标准
J-STD-001
焊接的电气和电子组件要求
J-STD-002、003
元器件引线、端子、焊片、接线柱及导线的可焊性测试、印制板可焊性测试
J-STD-004、005
助焊剂要求、焊膏要求
J-STD-006
电子焊接领域电子级焊料合金及含有助焊剂与不含助焊剂的固体焊料的要求
同时IPC-CH-65B对清洗材料和溶剂清洗、半水基清洗、水基清洗工艺步骤及环境条件均有专门的定义，为电子清洗行业形成规范的术语体系意义重大。
2.IPC的清洗设计
由于低残留物（即免洗）的助焊剂/焊膏的出现，很多人认为印制板及组件等不再需要清洗。但随着电子元器件高集成化、高精密、高密度封装及底部填充剂材料的变化，为了保证最终产品的高稳定性及可靠性就必须对电子元器件进行有效的清洗，因此IPC-CH-65B专门有关于清洗设计部分：
2.1对清洗对象的全面了解。印制板布局、孔深径比、组件几何形状、所采用的材料、焊接材料类型、组装方式等，另外需要对清洗对象上的污染物有必要的了解，根据污染物的类型（极性污染物、非极性污染物）来设计清洗剂能更高效。
2.2对清洗剂主要有溶剂型、半水基型、环保水基型，根据环保指数、污染物类型、材料兼容性及制程适用性对清洗剂类型进行选择。为了清洗剂的设计更直观，IPC-CH-65B提供了基本的方案。
表3：电子组件清洗剂设计方案：
清洗剂类型
环保指数
去污染物类型
材料兼容性
制程适用性
溶剂型
低
去除非极性物强
中
模块擦洗、晶圆封装等
半水基型
中
去除极性/非极性物强
中
PCB去除助焊材料、先进封装、晶圆封装等
环保水基型
高
去除极性/非极性物强
高
PCB去除助焊剂、先进封装、晶圆封装等
2.3清洗设备的设计，根据生产效率要求和清洗对象的数量差别，有两种设备模型可选用批量式和在线式。两者有各自的特点，批量式清洗设备清洗量大、在同一节奏下有较高的清洗效率、受外界影响因素少；而在线式清洗设备，在线一次性完成清 洗、漂洗、烘干全部工序，适合中高产量清洗。
2.4在IPC-CH-65B指南中所述的清洗工艺主要有静态浸泡、超声、喷淋、离心等，工艺设计通常根据清洗力、对清洗件损伤性、清洗精细度要求，适用的清洗对象等考察相应的清洗工艺。
表4：清洗工艺方案
清洗工艺
清洗力
对清洗损伤性
清洗精细度
清洗对象
静态浸泡
弱
弱
粗略
低清洁度要求的PCB、治具
超声清洗
强
中（与频率有关）
高
精密PCBA、摄像头模组、LED功率模块、引线框架等
喷淋清洗
强
中（与压力有关）
中/高
精密PCBA、摄像头模组、LED功率模块等
离心清洗
中
弱
高
低托高的BGA、孔深径比大的PCB等
在设计清洗方案时还需要考虑到清洗剂对工艺的适用性，如部分水基清洗剂含有少量表面活性剂而多泡，则不适合喷淋清洗工艺；更多水基清洗剂是两相体系，易相分离所以不适合静态浸泡和长时间超声。所有涉及水基清洗剂的清洗工艺都需要在清洗后面增加适当次数的纯水漂洗及干燥工序，保证清洗对象的可靠性。
3.IPC材料兼容性提示
为确保印制电路板组件的可靠性，要求了解制造电子元器件和组件的原材料性能及特点，鉴别清洗工艺对外观质量甚至整个元器件结构潜在的负面影响。清洗工艺中关键性的材料兼容性注意事项有元器件、组装材料、清洗剂、清洗工艺中应用的冲击能量，预计的工艺时间、温度和设备设计。可能受清洗工艺严重影响的组件材料包括板敷铜层、表面镀层、塑胶件、元器件、标签、器件标识、合金金属、涂覆层、非密封元器件、粘合剂等。所以在清洗工艺设计阶段应对印制板组件物料与清洗工艺之间的兼容性进行测试。
3.1物料兼容性测试 兼容性测试通常是两个时间周期进行。短时间的测试取决于设备或操作人员的预期清洗周期，可通过升高清洗温度、加大机械力、延长工艺时间（合理的超出预期范围）等方式进行测试；长时间的测试应该由封装者或制造者决定，可通过长时间暴露测试或反复多次暴露等方式，以验证可能出现的膨胀、破裂、老化等不良现象的发生。
3.2不兼容表相：印制板组件物料与清洗工艺不兼容的表相有：尺寸变化、颜色变化或元器件表面变化、周围液体颜色改变或者浑浊等。
3.3兼容性测试方法
3.3.1 对于非金属物料和元器件的材料兼容性测试可参考Pratt Whitney 规范：PWA 36604非金属物料的兼容性，B版本，06-08-98修订。
3.3.2 对于金属合金物料的兼容性测试可参考ASTMF-483《全浸腐蚀标准测试方法》
3.3.3 IPC联合行业标准J-STD-001中对产品硬件的兼容性测试，从测试载体、测试试样、样本数量均有相应要求。
以上一文，仅供参考！
欢迎来电咨询合明科技表面贴装元器件焊后清洗剂,PCB波峰焊清洗剂,治具助焊剂清洗剂,助焊剂清洗剂,PCB治具清洗剂,PCB助焊剂清洗剂,合明科技，SMT电子制程水基清洗全工艺解决方案,汽车用 IGBT芯片封装焊后清洗剂,IGBT芯片清洗剂,IGBT模块焊后锡膏清洗剂,IGBT功率半导体模块清洗,SMT锡膏回流焊后清洗剂,PCBA焊后水基清洗剂，系统封装CQFP器件焊后助焊剂清洗剂、SIP芯片焊后清洗剂、BMS电路板焊后清洗剂，半导体分立器件除助焊剂清洗液、半水基清洗剂、IGBT功率模块焊后锡膏水基清洗剂、PCB组件封装焊后水性环保清洗剂、SMT封装焊后清洗剂、精密电子清洗剂、半导体分立器件清洗剂、SMT焊接助焊剂清洗剂、锡嘴氧化物清洗剂、PCBA清洗剂、芯片封装焊后清洗剂、水性清洗剂、FPC清洗剂、BGA植球后清洗剂、球焊膏清洗剂、FPC电路板水基清洗剂、堆叠组装POP芯片清洗剂、油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案、BMS新能源汽车电池管理系统电路板制程工艺水基清洗解决方案、储能BMS电路板水基清洗剂、PCBA焊后助焊剂清洗剂、组件和基板除助焊剂中性水基清洗剂、功率电子除助焊剂水基清洗剂、功率模块/DCB、引线框架和分立器件除助焊剂水基清洗剂、封装及晶圆清洗水基清洗剂、倒装芯片水基清洗、SIP和CMOS芯片封装焊后清洗剂、SMT钢网、丝网和误印板清洗除锡膏、银浆、红胶，SMT印刷机网板底部擦拭水基清洗剂、焊接夹治具、回流焊冷凝器、过滤网、工具清洗除被焙烤后助焊剂和重油污垢清洗剂，电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。
